JP2007159313A - Motor controller and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor controller for surely preventing a loss of synchronization in a stepping motor, and an image forming apparatus with the motor controller. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is provided with: a leading edge detecting sensor 78 for detecting a leading edge of a recording paper sheet passing through a fixing unit; an engine controller 80 having a CPU 83 for controlling a motor driving driver 82, a stepping motor 81 for rotating an ejecting roller 76; the motor driving driver 82 for controlling and driving the stepping motor 81; and a rotation detecting unit 90 for detecting a rotation of the ejecting roller 76 rotated by obtaining a drive force from the stepping motor 81. The CPU 83 is provided with a frequency controlling means 86 for controlling a drive frequency applied to the stepping motor 81, and a slow-up activation determining means 87 for determining a slow-up start of the stepping motor 81, based on a detection signal outputted from the rotation detecting unit 90. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステッピングモータの駆動を制御するモータ制御装置及びこのモータ制御装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that controls driving of a stepping motor and an image forming apparatus including the motor control device.

電子機器の内部に設置される各種ローラなどの回転部材を回転させるために、電子機器の内部にＤＣモータやステッピングモータが設置されている。例えば、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、定着ユニットを通過した記録紙を装置外部に排出するための一対の排紙ローラを回転させるためにステッピングモータが設置されている。   In order to rotate rotating members such as various rollers installed in the electronic device, a DC motor and a stepping motor are installed in the electronic device. For example, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a stepping motor is installed to rotate a pair of paper discharge rollers for discharging the recording paper that has passed through the fixing unit to the outside of the apparatus.

ステッピングモータを駆動させるにあたっては、図５に示すように、まず、ステッピングモータに自起動周波数ｆAが与えられる。すると、この駆動周波数の大きさに応じたトルクがステッピングモータに発生し、ステッピングモータの駆動力が排紙ローラに伝達される。そして、ステッピングモータに自起動周波数ｆAが与えられた直後からタイマ制御によるステッピングモータのスローアップが行われ、このステッピングモータに与えられる駆動周波数が増加してゆく。 In driving the stepping motor, first, as shown in FIG. 5, the self-starting frequency f A is given to the stepping motor. Then, a torque corresponding to the magnitude of the driving frequency is generated in the stepping motor, and the driving force of the stepping motor is transmitted to the paper discharge roller. Then, immediately after the self-starting frequency f A is given to the stepping motor, the stepping motor is slowed up by the timer control, and the driving frequency given to the stepping motor increases.

また、このステッピングモータに自起動周波数ｆAが与えられた後、時間が経過するにつれて、一対の排紙ローラが接触する面に作用する静止摩擦力が増加してゆく。そして、一対の排紙ローラが接触する面に作用する摩擦力が最大静止摩擦力から動摩擦力に変化したところで排紙ローラの回転が開始される。即ち、タイマ制御によるステッピングモータのスローアップが行われている最中で、ステッピングモータに自起動周波数ｆAよりも高い駆動周波数が与えられているときに、排紙ローラの回転が開始される。 In addition, after the self-starting frequency f A is given to the stepping motor, the static friction force acting on the surface with which the pair of paper discharge rollers contact increases as time elapses. Then, the rotation of the paper discharge roller is started when the frictional force acting on the surface where the pair of paper discharge rollers contact changes from the maximum static frictional force to the dynamic frictional force. That is, while the stepping motor is being slowed up by the timer control, the rotation of the paper discharge roller is started when a driving frequency higher than the self-starting frequency f A is given to the stepping motor.

その後、図５に示すように、時間ＴAにおいて、ステッピングモータの駆動周波数が目標周波数ｆBと等しくなったことが確認されると、ステッピングモータのスローアップが停止され、これ以降は、ステッピングモータに目標周波数ｆBが継続して与えられる。 After that, as shown in FIG. 5, when it is confirmed that the driving frequency of the stepping motor becomes equal to the target frequency f B at time T A , the slowing up of the stepping motor is stopped. Is continuously given the target frequency f B.

また、ステッピングモータの駆動を制御する装置として、給紙ローラ及び一対のローラから成る分離搬送部を回転させるステッピングモータの駆動周波数を給紙ローラによる給紙開始時から一定時間だけ低くして十分なトルクを発生させ、その後は、ステッピングモータの駆動周波数を高くして記録紙の送り速度を速くすることにより、消費電力の低減を図ることのできる給紙装置が提案されている（特許文献１参照）。   In addition, as a device for controlling the driving of the stepping motor, it is sufficient to reduce the driving frequency of the stepping motor for rotating the separation conveyance unit composed of the paper feed roller and the pair of rollers by a certain time from the time when the paper feed roller starts feeding A paper feeding device has been proposed that can reduce power consumption by generating torque and then increasing the driving frequency of the stepping motor to increase the recording paper feed speed (see Patent Document 1). ).

この給紙装置では、ステッピングモータに自起動周波数が与えられた直後からステッピングモータのスローアップが開始される。そして、自起動周波数から目標周波数である３５０ＰＰＳまで、ステッピングモータに与えられる駆動周波数が連続的に、または段階的に増加してゆく。
特開２００１−３９５５１号公報 In this sheet feeding device, the slowing-up of the stepping motor is started immediately after the self-starting frequency is given to the stepping motor. Then, from the self-starting frequency to the target frequency of 350 PPS, the driving frequency given to the stepping motor increases continuously or stepwise.
JP 2001-39551 A

このように、上記給紙装置では、ステッピングモータに自起動周波数が与えられた直後からステッピングモータのスローアップが開始される。このため、上述のように、ステッピングモータのスローアップが行われている最中で、ステッピングモータに自起動周波数よりも高い駆動周波数が与えられているときに、給紙ローラ及び一対のローラの回転が開始される。   As described above, in the sheet feeding device, the slowing-up of the stepping motor is started immediately after the self-starting frequency is given to the stepping motor. Therefore, as described above, when the stepping motor is being slowed up and the driving frequency higher than the self-starting frequency is given to the stepping motor, the rotation of the paper feed roller and the pair of rollers is rotated. Is started.

ここで、給紙ローラは、当該給紙ローラと記録紙とが接触する面に作用する摩擦力が最大静止摩擦力から動摩擦力に変化したときに、その回転が開始される。また、一対のローラは、当該一対のローラが互いに接触する面に作用する摩擦力が最大静止摩擦力から動摩擦力に変化したときに、その回転が開始される。よって、これらのローラの回転が開始される直前の大きな静止摩擦力がステッピングモータの負荷となり、これらのローラの回転が開始されるときの摩擦力の急激な変化によりスローアップ中にステッピングモータが脱調を起こすおそれがある。特に、これらのローラとステッピングモータとを介するギアの数が多くなればなる程、スローアップ中にステッピングモータが脱調を起こす危険性が高まる。   Here, the rotation of the paper feeding roller is started when the frictional force acting on the surface where the paper feeding roller and the recording paper contact changes from the maximum static frictional force to the dynamic frictional force. The pair of rollers starts rotating when the frictional force acting on the surfaces where the pair of rollers contact each other changes from the maximum static frictional force to the dynamic frictional force. Therefore, a large static frictional force immediately before the rotation of these rollers starts becomes a load on the stepping motor, and the stepping motor comes off during the slow-up due to a sudden change in the frictional force when the rotation of these rollers starts. There is a risk of a tone. In particular, the greater the number of gears through these rollers and the stepping motor, the greater the risk that the stepping motor will step out during slow-up.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステッピングモータの脱調を確実に防止することのできるモータ制御装置及びこのモータ制御装置を備えた画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a motor control device capable of reliably preventing a stepping motor from stepping out and an image forming apparatus including the motor control device. It is to provide.

上記目的を達成するために、本発明のモータ制御装置は、ステッピングモータに与える駆動周波数を制御する周波数制御手段を備えるモータ制御装置において、前記ステッピングモータの駆動力を得て回転する回転部材の回転が開始されたことを検出する回転検出部材を備え、前記周波数制御手段により前記ステッピングモータに自起動周波数が与えられた後、前記回転検出部材を用いて前記回転部材の回転が開始されたことを確認したときに、前記ステッピングモータのスローアップを開始し、前記周波数制御手段によって前記ステッピングモータに与える駆動周波数を自起動周波数より目標周波数まで増加させる制御を行うことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a motor control device according to the present invention is a motor control device including frequency control means for controlling a drive frequency applied to a stepping motor, and rotates a rotating member that rotates by obtaining the driving force of the stepping motor. A rotation detecting member for detecting that the rotation member is started, and after the self-starting frequency is given to the stepping motor by the frequency control means, the rotation detecting member is used to start the rotation of the rotating member. When confirmed, slowing up of the stepping motor is started, and the frequency control means controls to increase the driving frequency applied to the stepping motor from the self-starting frequency to a target frequency.

このように構成されたモータ制御装置において、前記回転検出部材は、前記回転部材の回転軸に取り付けられる複数のスリットが形成されたパルス板と、前記パルス板の前記スリットを通過した光を受光する回転検出センサと、から成り、前記回転検出センサより出力される信号の変化に応じて、前記回転部材の回転が開始されたことを確認する。   In the motor control device configured as described above, the rotation detection member receives a pulse plate formed with a plurality of slits attached to a rotation shaft of the rotation member, and light that has passed through the slit of the pulse plate. A rotation detection sensor, and confirms that the rotation of the rotation member is started in response to a change in a signal output from the rotation detection sensor.

尚、この回転検出部材は、一般的なロータリエンコーダと同様に構成されている。このようにして回転検出部材を構成することにより、回転部材の回転が開始されたことを容易に検出できる。   The rotation detection member is configured in the same manner as a general rotary encoder. By configuring the rotation detection member in this manner, it can be easily detected that the rotation of the rotation member has started.

また、上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、上述の何れかのモータ制御装置と、記録紙に熱を与えることで記録紙に付着したトナーを当該記録紙に定着させる定着ユニットと、前記定着ユニットを通過した記録紙を排出するための排紙ローラと、前記排紙ローラに与える駆動力を発生するステッピングモータと、を備えており、前記排紙ローラが前記回転部材を構成することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes any one of the motor control devices described above and a fixing unit that fixes toner adhering to the recording paper by applying heat to the recording paper. A unit, a paper discharge roller for discharging the recording paper that has passed through the fixing unit, and a stepping motor that generates a driving force applied to the paper discharge roller. It is characterized by comprising.

本発明によれば、ステッピングモータの駆動力を得て回転する回転部材の回転が開始されるときに回転部材どうしが互いに接触する面、或いは回転部材と他の部材とが接触する面に作用する摩擦力が急激に変化しても、回転部材の回転が開始され、ステッピングモータにかかる負荷が安定した後にステッピングモータのスローアップを開始するため、ステッピングモータの脱調を確実に防止することができる。特に、回転部材とステッピングモータとがギアを介して接続されている場合にも、ステッピングモータの脱調を確実に防止することができる。   According to the present invention, when rotation of a rotating member that rotates by obtaining a driving force of a stepping motor is started, the rotating members act on a surface that contacts each other, or a surface that contacts the rotating member and another member. Even if the frictional force changes abruptly, the rotation of the rotating member is started and the stepping motor slows up after the load applied to the stepping motor is stabilized, so that the stepping motor can be reliably prevented from stepping out. . In particular, even when the rotating member and the stepping motor are connected via a gear, it is possible to reliably prevent the stepping motor from stepping out.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の実施形態では、本発明のモータ制御装置を画像形成装置に適用した場合について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, a case where the motor control device of the present invention is applied to an image forming apparatus will be described.

《発明の実施形態》
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、感光体ドラム１０と、この感光体ドラム１０の表面全体を帯電させる帯電ユニット２０と、感光体ドラム１０の表面にレーザ光を照射するレーザスキャナユニット３０と、感光体ドラム１０の表面に形成される静電潜像にトナー４１を付着させることで現像を行う現像ユニット４０と、感光体ドラム１０の表面に付着したトナー４１を記録紙に転写する転写ユニット５０と、記録紙に転写されたトナー４１を記録紙に定着させる定着ユニット６０と、定着ユニット６０で生じる熱を画像形成装置の外部へ放熱することで画像形成装置の内部を冷却する冷却用ファン７０と、を備えている。 << Embodiment of the Invention >>
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to the present embodiment irradiates a photosensitive drum 10, a charging unit 20 that charges the entire surface of the photosensitive drum 10, and a laser beam on the surface of the photosensitive drum 10. A laser scanner unit 30, a developing unit 40 that performs development by attaching toner 41 to an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 10, and a toner 41 that adheres to the surface of the photosensitive drum 10 are recorded on the recording paper. A transfer unit 50 for transferring to the recording paper, a fixing unit 60 for fixing the toner 41 transferred to the recording paper to the recording paper, and heat generated in the fixing unit 60 to the outside of the image forming apparatus to dissipate the inside of the image forming apparatus. And a cooling fan 70 for cooling.

また、図１に示すように、この画像形成装置には、多数の記録紙が収容される給紙カセット７１と、給紙カセット７１から記録紙を送り出す給紙ローラ７２と、給紙ローラ７２から送り出された記録紙を搬送する搬送ローラ７３と、搬送ローラ７３を通過した記録紙の向きを矯正すると共に記録紙が搬送されるタイミングを調整する一対のレジストローラ７４と、一対のレジストローラ７４から感光体ドラム１０へ記録紙を搬送すると共に感光体ドラム１０を通過した記録紙を定着ユニット６０へ搬送する搬送ガイド７５と、定着ユニット６０を通過した記録紙を画像形成装置の外部へ排出するための複数（図１では２個）の一対の排紙ローラ７６と、排紙ローラ７６を通って画像形成装置の外部へ排出された記録紙が載置される排紙トレイ７７と、記録紙の搬送ルートにおける定着ユニット６０の下流側に設置されると共に記録紙の先端部分を検知する先端検知センサ７８と、が設置されている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes a paper feed cassette 71 that stores a large number of recording papers, a paper feed roller 72 that feeds recording paper from the paper feed cassette 71, and a paper feed roller 72. From a pair of registration rollers 74, a pair of registration rollers 74 that correct the direction of the recording sheet that has passed through the conveyance roller 73 and adjust the timing at which the recording sheet is conveyed, and a pair of registration rollers 74. A conveyance guide 75 for conveying the recording paper to the photosensitive drum 10 and conveying the recording paper that has passed through the photosensitive drum 10 to the fixing unit 60, and for discharging the recording paper that has passed the fixing unit 60 to the outside of the image forming apparatus. A plurality of (two in FIG. 1) a pair of paper discharge rollers 76 and a paper discharge tray on which recording paper discharged to the outside of the image forming apparatus through the paper discharge rollers 76 is placed. 7, a leading end detection sensor 78 for detecting the leading edge portion of the recording paper, is provided with is located downstream of the fixing unit 60 in the conveyance route of the recording paper.

このような構成の画像形成装置において、帯電ユニット２０は、図１に示す帯電ローラ２１を備えており、この帯電ローラ２１は感光体ドラム１０に近接する位置に設置されると共に、帯電した帯電ローラ２１の放電によって感光体ドラム１０の表面を負に帯電させる。また、図１に示すように、レーザスキャナユニット３０は、感光体ドラム１０へ向けて半導体レーザ（不図示）からレーザ光を照射するものであり、感光体ドラム１０のうちレーザ光が照射された部分の電圧を低下させることでこの部分に静電潜像を形成する。   In the image forming apparatus having such a configuration, the charging unit 20 includes the charging roller 21 shown in FIG. 1. The charging roller 21 is installed at a position close to the photosensitive drum 10 and is charged. The surface of the photosensitive drum 10 is negatively charged by the discharge 21. As shown in FIG. 1, the laser scanner unit 30 irradiates the photosensitive drum 10 with laser light from a semiconductor laser (not shown), and the laser light of the photosensitive drum 10 is irradiated. An electrostatic latent image is formed in this part by lowering the voltage of the part.

また、図１に示すように、現像ユニット４０は、感光体ドラム１０の近傍に設置されており、その内部にトナー４１が収容されると共にトナー４１を感光体ドラム１０へ供給するための現像ローラ４２を備えている。そして、現像ユニット４０は、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像にトナー４１を付着させることで現像を行う。また、転写ユニット５０は、図１に示す転写ローラ５１を備えており、この転写ローラ５１と感光体ドラム１０との間に記録紙を挟むニップ部が形成されている。そして、転写ユニット５０は、このニップ部を記録紙が通過する際に、正に帯電した転写ローラ５１に感光体ドラム１０に付着したトナー４１を引き寄せることでこのトナー４１を記録紙に転写する。   As shown in FIG. 1, the developing unit 40 is installed in the vicinity of the photosensitive drum 10, and the developing roller for storing the toner 41 therein and supplying the toner 41 to the photosensitive drum 10 is provided. 42 is provided. The developing unit 40 performs development by attaching the toner 41 to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 10. The transfer unit 50 includes a transfer roller 51 shown in FIG. 1, and a nip portion is formed between the transfer roller 51 and the photosensitive drum 10 so as to sandwich the recording paper. When the recording paper passes through the nip portion, the transfer unit 50 transfers the toner 41 to the recording paper by attracting the toner 41 attached to the photosensitive drum 10 to the positively charged transfer roller 51.

更に、図１に示すように、定着ユニット６０は、定着ローラ６１と、定着ローラ６１の内部に設置されると共にこの定着ローラ６１を加熱するための定着ヒータ６２と、定着ローラ６１と圧接する加圧ローラ６３と、を備えており、定着ローラ６１と加圧ローラ６３との間に記録紙を挟むニップ部が形成されている。そして、定着ユニット６０は、このニップ部を記録紙が通過する際に、定着ローラ６１の熱によって記録紙に転写されたトナー４１を溶解させると共に加圧ローラ６３によって記録紙に圧力を加えることでトナー４１を記録紙に定着させる。   Further, as shown in FIG. 1, the fixing unit 60 is installed inside the fixing roller 61, the fixing heater 62 for heating the fixing roller 61, and a pressure contact with the fixing roller 61. A pressure roller 63 is provided, and a nip portion is formed between the fixing roller 61 and the pressure roller 63 to sandwich the recording paper. The fixing unit 60 melts the toner 41 transferred to the recording paper by the heat of the fixing roller 61 and applies pressure to the recording paper by the pressure roller 63 when the recording paper passes through the nip portion. The toner 41 is fixed on the recording paper.

また、図２に示すように、本実施形態の画像形成装置は、装置全体の動作を制御するエンジンコントローラ８０と、排紙ローラ７６を回転させるために用いられるステッピングモータ８１と、ステッピングモータ８１の駆動を制御するモータ駆動ドライバ８２と、ステッピングモータ８１の駆動力を得て回転する排紙ローラ７６の回転を検出する回転検出部材としての回転検出ユニット９０と、上述の先端検知センサ７８と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the image forming apparatus of the present embodiment includes an engine controller 80 that controls the operation of the entire apparatus, a stepping motor 81 that is used to rotate the paper discharge roller 76, and the stepping motor 81. A motor driving driver 82 for controlling driving; a rotation detecting unit 90 as a rotation detecting member for detecting rotation of the paper discharge roller 76 that rotates by obtaining the driving force of the stepping motor 81; I have.

このような構成の画像形成装置において、エンジンコントローラ８０は、モータ駆動ドライバ８２を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）８３と、ＣＰＵ８３が制御を実行する際にワーク領域として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）８４と、ＣＰＵ８３が実行する各種制御プログラムや各種データ等が格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）８５と、を備えている。   In the image forming apparatus having such a configuration, the engine controller 80 includes a CPU (Central Processing Unit) 83 that controls the motor drive driver 82 and a RAM (Random Access Memory) that is used as a work area when the CPU 83 executes control. 84 and a ROM (Read Only Memory) 85 in which various control programs executed by the CPU 83 and various data are stored.

そして、ＣＰＵ８３は、ステッピングモータ８１に与える駆動周波数を制御する周波数制御手段８６と、回転検出ユニット９０より出力される検知信号に基づきステッピングモータ８１のスローアップの開始を判定するスローアップ起動判定手段８７と、スローアップの開始後にステッピングモータ８１が所定の駆動周波数に設定されてからの経過時間を計時するタイマ（不図示）と、を備えている。また、ＲＯＭ８５には、ステッピングモータ８１の自起動周波数及び目標周波数と、スローアップの開始後にステッピングモータ８１が所定の駆動周波数に設定されてからの経過時間とステッピングモータ８１に与える駆動周波数との関係を示す周波数テーブルと、が格納されている。   Then, the CPU 83 controls the frequency control means 86 for controlling the driving frequency applied to the stepping motor 81, and the slow-up activation determination means 87 for determining the start of the slow-up of the stepping motor 81 based on the detection signal output from the rotation detection unit 90. And a timer (not shown) for measuring an elapsed time after the stepping motor 81 is set to a predetermined drive frequency after the start of the slow-up. In the ROM 85, the relationship between the self-starting frequency and the target frequency of the stepping motor 81, the elapsed time since the stepping motor 81 is set to a predetermined driving frequency after the start of the slow-up, and the driving frequency applied to the stepping motor 81 is stored. Are stored in the frequency table.

このように画像形成装置が構成されるとき、モータ駆動ドライバ８２と、周波数制御手段８６と、スローアップ起動判定手段８７と、回転検出ユニット９０と、ＲＯＭ８５に記憶される自起動周波数、目標周波数、及び上述の周波数テーブルと、によってモータ制御装置が構成されている。   When the image forming apparatus is configured in this way, the motor drive driver 82, the frequency control means 86, the slow-up activation determination means 87, the rotation detection unit 90, and the self-activation frequency, the target frequency, which are stored in the ROM 85, And the motor control apparatus is comprised by the above-mentioned frequency table.

また、回転検出ユニット９０は、一般的なロータリエンコーダと同様に構成されている。具体的に、図３に示すように、この回転検出ユニット９０は、排紙ローラ７６の回転軸７６ａに取り付けられた円盤状のパルス板９１と、パルス板９１を前後から挟むように形成された回転検出センサ９２と、を備えている。尚、ステッピングモータ８１の駆動力が排紙ローラ７６に伝達されるように、排紙ローラ７６の回転軸７６ａとステッピングモータ８１の駆動軸（不図示）とに互いに噛合するギア（不図示）が取り付けられている。   The rotation detection unit 90 is configured in the same manner as a general rotary encoder. Specifically, as shown in FIG. 3, the rotation detection unit 90 is formed so as to sandwich the pulse plate 91 from the front and the back with a disc-shaped pulse plate 91 attached to the rotation shaft 76 a of the paper discharge roller 76. A rotation detection sensor 92. A gear (not shown) that meshes with the rotation shaft 76a of the paper discharge roller 76 and the drive shaft (not shown) of the stepping motor 81 so that the driving force of the stepping motor 81 is transmitted to the paper discharge roller 76. It is attached.

そして、パルス板９１には、半径方向に沿って放射状に延びるスリット９１ａが等角度間隔で複数形成されている。また、回転検出センサ９２は、レーザ光を出射する発光部９３と、パルス板９１を介して発光部９３と対向する位置に設置されると共に発光部９３から出射されたレーザ光を受光する受光部９４と、を備えている。そして、パルス板９１のスリット９１ａが回転検出センサ９２の発光部９３と受光部９４とを結ぶ光路上に存在するときに、図３に矢印で示すように、この発光部９３から出射されたレーザ光がスリット９１ａを通って受光部９４に入射し、受光部９４より出力される検知信号がＣＰＵ８３に入力される。   The pulse plate 91 is formed with a plurality of slits 91a extending radially along the radial direction at equal angular intervals. The rotation detection sensor 92 is a light emitting unit 93 that emits laser light, and a light receiving unit that is installed at a position facing the light emitting unit 93 via the pulse plate 91 and receives the laser light emitted from the light emitting unit 93. 94. When the slit 91a of the pulse plate 91 exists on the optical path connecting the light emitting portion 93 and the light receiving portion 94 of the rotation detection sensor 92, the laser emitted from the light emitting portion 93 as shown by the arrow in FIG. Light enters the light receiving unit 94 through the slit 91 a, and a detection signal output from the light receiving unit 94 is input to the CPU 83.

よって、排紙ローラ７６の回転が停止しているときにパルス板９１のスリット９１ａが回転検出センサ９２の発光部９３と受光部９４とを結ぶ光路上に存在せず、即ち、パルス板９１の隣接するスリット９１ａの間の部分によって光路が遮られており、その後、回転検出センサ９２の発光部９３と受光部９４とを結ぶ光路上にパルス板９１のスリット９１ａが移動したときに、受光部９４よりＣＰＵ８３に検知信号が入力されることで、ＣＰＵ８３が排紙ローラ７６の回転を検出することができる。   Therefore, when the rotation of the paper discharge roller 76 is stopped, the slit 91a of the pulse plate 91 does not exist on the optical path connecting the light emitting unit 93 and the light receiving unit 94 of the rotation detection sensor 92. When the optical path is blocked by the portion between the adjacent slits 91a, and then the slit 91a of the pulse plate 91 moves on the optical path connecting the light emitting section 93 and the light receiving section 94 of the rotation detection sensor 92, the light receiving section When the detection signal is input from 94 to the CPU 83, the CPU 83 can detect the rotation of the paper discharge roller 76.

或いは、排紙ローラ７６の回転が停止しているときにパルス板９１のスリット９１ａが回転検出センサ９２の発光部９３と受光部９４とを結ぶ光路上にあり、即ち、受光部９４よりＣＰＵ８３に検知信号が入力されており、その後、回転検出センサ９２の発光部９３と受光部９４とを結ぶ光路上からパルス板９１のスリット９１ａが外れたときに、受光部９４からの検知信号の出力がなくなることで、ＣＰＵ８３が排紙ローラ７６の回転を検出することができる。   Alternatively, when the rotation of the paper discharge roller 76 is stopped, the slit 91 a of the pulse plate 91 is on the optical path connecting the light emitting unit 93 and the light receiving unit 94 of the rotation detection sensor 92, that is, from the light receiving unit 94 to the CPU 83. When the detection signal is input, and then the slit 91a of the pulse plate 91 is removed from the optical path connecting the light emitting unit 93 and the light receiving unit 94 of the rotation detection sensor 92, the detection signal is output from the light receiving unit 94. As a result, the CPU 83 can detect the rotation of the paper discharge roller 76.

このように構成された画像形成装置において、画像形成装置の電源をＯＮにすると、装置内部の各ユニットに電力が供給されると共に、図２に示すエンジンコントローラ８０によって装置内部の各ユニットの動作が制御される。よって、図１に示す画像形成装置において、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及び定着工程の各工程が順に行われる。   In the image forming apparatus configured as described above, when the power of the image forming apparatus is turned on, power is supplied to each unit inside the apparatus, and the operation of each unit inside the apparatus is performed by the engine controller 80 shown in FIG. Be controlled. Therefore, in the image forming apparatus shown in FIG. 1, the charging process, the exposure process, the developing process, the transfer process, and the fixing process are sequentially performed.

具体的に、画像形成装置では、図１に実線の矢印で示すように、給紙ローラ７２によって給紙カセット７１から記録紙が送り出され、給紙カセット７１から送り出された記録紙が搬送ローラ７３へ搬送される。そして、搬送ローラ７３を通過した記録紙は、一対のレジストローラ７４においてその向きが矯正されると共に感光体ドラム１０への搬送タイミングが調整された後、搬送ガイド７５を通って感光体ドラム１０と転写ローラ５１との間のニップ部へ搬送される。   Specifically, in the image forming apparatus, as indicated by solid line arrows in FIG. 1, the recording paper is sent out from the paper feeding cassette 71 by the paper feeding roller 72, and the recording paper sent out from the paper feeding cassette 71 is transported by the transport roller 73. It is conveyed to. The orientation of the recording paper that has passed through the transport roller 73 is corrected by the pair of registration rollers 74 and the transport timing to the photoconductor drum 10 is adjusted. It is conveyed to the nip portion between the transfer roller 51.

このように記録紙が感光体ドラム１０へ向かって搬送されるとき、まず、帯電ユニット２０が、帯電工程において帯電ローラ２１の放電により感光体ドラム１０の表面全体を帯電させる。また、次に、レーザスキャナユニット３０が、露光工程において半導体レーザから感光体ドラム１０へ向けてレーザ光を照射し、感光体ドラム１０の表面のうちレーザ光が当たった部分に静電潜像を形成する。   When the recording paper is conveyed toward the photosensitive drum 10 as described above, first, the charging unit 20 charges the entire surface of the photosensitive drum 10 by discharging the charging roller 21 in the charging process. Next, the laser scanner unit 30 irradiates the photosensitive drum 10 with laser light from the semiconductor laser in the exposure step, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 10 where the laser light has hit. Form.

続いて、現像ユニット４０が、現像工程において帯電したトナー４１を現像ローラ４２により感光体ドラム１０へ供給することで感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像にこのトナー４１を付着させて現像を行う。そして、転写ユニット５０が、転写工程において感光体ドラム１０と転写ローラ５１との間のニップ部を通過する記録紙に感光体ドラム１０の表面に付着したトナー４１を転写する。転写工程においてトナー４１が転写された記録紙は、搬送ガイド７５を通って定着ユニット６０における定着ローラ６１と加圧ローラ６３との間のニップ部へ搬送される。   Subsequently, the developing unit 40 supplies the toner 41 charged in the developing process to the photosensitive drum 10 by the developing roller 42, thereby attaching the toner 41 to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 10. To develop. Then, the transfer unit 50 transfers the toner 41 attached to the surface of the photosensitive drum 10 onto a recording sheet that passes through the nip portion between the photosensitive drum 10 and the transfer roller 51 in the transfer process. The recording paper on which the toner 41 is transferred in the transfer process is conveyed to a nip portion between the fixing roller 61 and the pressure roller 63 in the fixing unit 60 through the conveyance guide 75.

また、画像形成装置の電源をＯＮにすることで定着ヒータ６２への電力の供給が開始されて定着ヒータ６２が加熱され、この定着ヒータ６２によって記録紙にトナー４１を安定して定着させることが可能な温度まで定着ローラ６１が加熱される。そして、定着ユニット６０が、定着工程において定着ユニット６０における定着ローラ６１と加圧ローラ６３との間のニップ部を通過する記録紙のトナー４１を定着ローラ６１の熱によって溶解させると共に加圧ローラ６３によって記録紙に圧力を加えることで、トナー４１を記録紙に定着させる。定着工程においてトナー４１が定着した記録紙は、排紙ローラ７６によって画像形成装置の外部へ送り出され、排紙トレイ７７へ排出される。   Further, when the power of the image forming apparatus is turned on, the supply of power to the fixing heater 62 is started and the fixing heater 62 is heated, and the toner 41 can be stably fixed on the recording paper by the fixing heater 62. The fixing roller 61 is heated to a possible temperature. Then, the fixing unit 60 dissolves the toner 41 of the recording paper passing through the nip portion between the fixing roller 61 and the pressure roller 63 in the fixing unit 60 by the heat of the fixing roller 61 and the pressure roller 63 in the fixing step. The toner 41 is fixed on the recording paper by applying pressure to the recording paper. The recording paper on which the toner 41 is fixed in the fixing step is sent out of the image forming apparatus by the paper discharge roller 76 and discharged to the paper discharge tray 77.

このような動作を行う画像形成装置において、モータ制御装置の動作を図４に示すグラフを参照しながら説明する。尚、図４に示すグラフにおいて、横軸はＣＰＵ８３によるステッピングモータ８１の駆動が指示されてからの経過時間を表し、縦軸はステッピングモータ８１の駆動周波数を表す。   In the image forming apparatus performing such an operation, the operation of the motor control device will be described with reference to the graph shown in FIG. In the graph shown in FIG. 4, the horizontal axis represents an elapsed time after the CPU 83 is instructed to drive the stepping motor 81, and the vertical axis represents the driving frequency of the stepping motor 81.

上述のような印刷動作が行われるとき、先端検知センサ７８が記録紙の先端部分を検知して検知信号がＣＰＵ８３に入力されると、記録紙が定着ユニット６０を通過したことをＣＰＵ８３が確認する。そして、ＣＰＵ８３によってＲＯＭ８５に記憶されたステッピングモータ８１の自起動周波数ｆ1が参照され、ＣＰＵ８３の周波数制御手段８６が自起動周波数ｆ1でのステッピングモータ８１の駆動をモータ駆動ドライバ８２に指示すると、モータ駆動ドライバ８２よりステッピングモータ８１に自起動周波数ｆ1が与えられる（図４参照）。 When the above-described printing operation is performed, when the leading edge detection sensor 78 detects the leading edge portion of the recording paper and a detection signal is input to the CPU 83, the CPU 83 confirms that the recording paper has passed the fixing unit 60. . Then, when the CPU 83 refers to the self-starting frequency f 1 of the stepping motor 81 stored in the ROM 85 and the frequency control means 86 of the CPU 83 instructs the motor driving driver 82 to drive the stepping motor 81 at the self-starting frequency f 1 , A self-starting frequency f 1 is given to the stepping motor 81 from the motor driver 82 (see FIG. 4).

すると、この自起動周波数の大きさに応じたトルクがステッピングモータ８１に発生し、ステッピングモータ８１の駆動力が排紙ローラ７６に伝達されることにより、一対の排紙ローラ７６が接触する面に作用する静止摩擦力が増加してゆく。そして、一対の排紙ローラ７６が接触する面に作用する静止摩擦力が最大静止摩擦力を超えて動摩擦力に変化したところで排紙ローラ７６の回転が開始される。   Then, torque corresponding to the magnitude of the self-starting frequency is generated in the stepping motor 81, and the driving force of the stepping motor 81 is transmitted to the paper discharge roller 76, so that the pair of paper discharge rollers 76 come into contact with each other. The acting static friction force increases. Then, the rotation of the paper discharge roller 76 is started when the static friction force acting on the surface with which the pair of paper discharge rollers 76 comes into contact exceeds the maximum static friction force and changes to a dynamic friction force.

このようにして排紙ローラ７６の回転が開始されると、排紙ローラ７６の回転軸７６ａに取り付けられたパルス板９１が排紙ローラ７６と同じ角度だけ回転する（図３参照）。そして、図４に示すように、時間Ｔ1において、回転検出センサ９２の受光部９４よりＣＰＵ８３に入力される検知信号のレベルの変化をＣＰＵ８３のスローアップ起動判定手段８７が検出すると、ステッピングモータ８１のスローアップが開始され、タイマが起動する。即ち、時間Ｔ1で排紙ローラ７６の回転が開始されると、自起動周波数よりも高い駆動周波数がステッピングモータ８１に与えられる。 When the rotation of the paper discharge roller 76 is started in this manner, the pulse plate 91 attached to the rotation shaft 76a of the paper discharge roller 76 rotates by the same angle as the paper discharge roller 76 (see FIG. 3). As shown in FIG. 4, when the slow-up activation determining means 87 of the CPU 83 detects a change in the level of the detection signal input to the CPU 83 from the light receiving unit 94 of the rotation detection sensor 92 at time T 1 , the stepping motor 81 is detected. Start up and the timer starts. That is, when the rotation of the paper discharge roller 76 is started at time T 1 , a driving frequency higher than the self-starting frequency is given to the stepping motor 81.

続いて、ＣＰＵ８３によってＲＯＭ８５に記憶された周波数テーブルが参照され、ステッピングモータ８１の駆動周波数が決定される。そして、ＣＰＵ８３の周波数制御手段８６が所定の駆動周波数でのステッピングモータ８１の駆動をモータ駆動ドライバ８２に指示すると、モータ駆動ドライバ８２によりステッピングモータ８１に所定の駆動周波数が与えられる。   Subsequently, the CPU 83 refers to the frequency table stored in the ROM 85 to determine the driving frequency of the stepping motor 81. When the frequency control means 86 of the CPU 83 instructs the motor drive driver 82 to drive the stepping motor 81 at a predetermined drive frequency, the motor drive driver 82 gives a predetermined drive frequency to the stepping motor 81.

その後、タイマによる計時値が所定値に達するごとに、ＣＰＵ８３によってＲＯＭ８５に記憶された周波数テーブルが参照され、ステッピングモータ８１の駆動周波数が決定される。そして、ＣＰＵ８３の周波数制御手段８６が所定の駆動周波数でのステッピングモータ８１の駆動をモータ駆動ドライバ８２に指示すると、モータ駆動ドライバ８２によりステッピングモータ８１に所定の駆動周波数が与えられる。このように、ステッピングモータ８１のスローアップが開始されてから時間が経過するにつれて、ステッピングモータ８１の駆動周波数が次第に増加してゆく。   Thereafter, every time the time measured by the timer reaches a predetermined value, the frequency table stored in the ROM 85 is referred to by the CPU 83 to determine the driving frequency of the stepping motor 81. When the frequency control means 86 of the CPU 83 instructs the motor drive driver 82 to drive the stepping motor 81 at a predetermined drive frequency, the motor drive driver 82 gives a predetermined drive frequency to the stepping motor 81. As described above, the driving frequency of the stepping motor 81 gradually increases as time elapses after the slow-up of the stepping motor 81 is started.

そして、図４に示すように、時間Ｔ2において、ステッピングモータ８１の駆動周波数がＲＯＭ８５に記憶される目標周波数ｆ2と等しくなったことをＣＰＵ８３が確認すると、ＣＰＵ８３の周波数制御手段８６が目標周波数ｆ2でのステッピングモータ８１の駆動をモータ駆動ドライバ８２に指示する。よって、時間Ｔ2以降は、モータ駆動ドライバ８２よりステッピングモータ８１に目標周波数ｆ2が継続して与えられる。そして、ステッピングモータ８１に目標周波数ｆ2が与えられ、排紙ローラ７６が所定の速度で回転しているときに、定着ユニット６０を通過した記録紙が排紙ローラ７６へと搬送される。 Then, as shown in FIG. 4, when the CPU 83 confirms that the driving frequency of the stepping motor 81 is equal to the target frequency f 2 stored in the ROM 85 at time T 2 , the frequency control means 86 of the CPU 83 sets the target frequency. The motor drive driver 82 is instructed to drive the stepping motor 81 at f 2 . Therefore, after time T 2 , the target frequency f 2 is continuously given from the motor drive driver 82 to the stepping motor 81. Then, when the target frequency f 2 is given to the stepping motor 81 and the paper discharge roller 76 is rotating at a predetermined speed, the recording paper that has passed through the fixing unit 60 is conveyed to the paper discharge roller 76.

本実施形態によれば、ステッピングモータ８１の駆動力を得て回転する一対の排紙ローラ７６の回転が開始されるときにこれらの排紙ローラ７６が互いに接触する面に作用する摩擦力が急激に変化しても、これらの排紙ローラ７６の回転が開始され、ステッピングモータ８１にかかる負荷が安定した後にステッピングモータ８１のスローアップを開始するため、ステッピングモータ８１の脱調を確実に防止することができる。特に、排紙ローラ７６とステッピングモータ８１とがギア（不図示）を介して接続されている場合にも、ステッピングモータ８１の脱調を確実に防止することができる。   According to this embodiment, when the rotation of the pair of paper discharge rollers 76 that rotate by obtaining the driving force of the stepping motor 81 is started, the frictional force that acts on the surfaces where these paper discharge rollers 76 contact each other is abrupt. Even if it changes, the rotation of the paper discharge roller 76 is started and the stepping motor 81 starts slowing up after the load applied to the stepping motor 81 is stabilized. be able to. In particular, even when the paper discharge roller 76 and the stepping motor 81 are connected via a gear (not shown), the stepping motor 81 can be reliably prevented from stepping out.

尚、上記画像形成装置では、パルス板９１及び回転検出センサ９２から成る回転検出ユニット９０を用いて排紙ローラ７６の回転が開始されたことを検出するようにしたが、これに限るものではない。即ち、ＣＰＵ８３よりステッピングモータ８１に駆動開始の指示を与えてから排紙ローラ７６の回転が開始されるまでの時間を予め実験により測定し、その最適値を求めておく。そして、ＣＰＵ８３よりステッピングモータ８１に駆動開始の指示を与えたときにタイマを起動すると共に、タイマによる計時値が予め求めた最適値に達したときに、排紙ローラ７６の回転が開始されたことを検出するようにしてもよい。   In the image forming apparatus, the rotation detection unit 90 including the pulse plate 91 and the rotation detection sensor 92 is used to detect the start of the rotation of the paper discharge roller 76. However, the present invention is not limited to this. . That is, the time from when the CPU 83 gives an instruction to start driving to the stepping motor 81 until the rotation of the paper discharge roller 76 is measured in advance by experiment, and the optimum value is obtained. When the CPU 83 gives an instruction to start driving to the stepping motor 81, the timer is started, and the rotation of the paper discharge roller 76 is started when the time measured by the timer reaches the optimum value obtained in advance. May be detected.

また、上記画像形成装置では、モータ制御装置により駆動制御されるステッピングモータ８１を用いて排紙ローラ７６の回転を制御することとしたが、これに限るものではない。即ち、排紙ローラ７６の他に、画像形成装置内部に設置される部材として、感光体ドラム１０、帯電ローラ２１、現像ローラ４２、転写ローラ５１、定着ローラ６１、加圧ローラ６３、及び一対のレジストローラ７４などの各種ローラもステッピングモータ８１を用いて制御するようにしてもよい。   In the image forming apparatus, the rotation of the paper discharge roller 76 is controlled using the stepping motor 81 that is driven and controlled by the motor control device. However, the present invention is not limited to this. That is, in addition to the paper discharge roller 76, the photosensitive drum 10, the charging roller 21, the developing roller 42, the transfer roller 51, the fixing roller 61, the pressure roller 63, and a pair of members installed in the image forming apparatus are provided. Various rollers such as the registration roller 74 may be controlled using the stepping motor 81.

以上説明したように、本発明は、ステッピングモータが設置される画像形成装置などの電子機器について有用である。   As described above, the present invention is useful for an electronic apparatus such as an image forming apparatus in which a stepping motor is installed.

実施形態に係る画像形成装置の構造を示す図である。1 is a diagram illustrating a structure of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施形態に係る画像形成装置において、ステッピングモータの駆動が指示されてからの経過時間とステッピングモータの駆動周波数との関係を示すグラフである。5 is a graph showing a relationship between an elapsed time from when the driving of the stepping motor is instructed and the driving frequency of the stepping motor in the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置の回転検出ユニットの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a rotation detection unit of the image forming apparatus according to the embodiment. 従来に係る画像形成装置において、ステッピングモータの駆動が指示されてからの経過時間とステッピングモータの駆動周波数との関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between an elapsed time from when an instruction to drive a stepping motor is given and a driving frequency of the stepping motor in an image forming apparatus according to the related art.

符号の説明Explanation of symbols

７６ 排紙ローラ
７８ 先端検知センサ
８０ エンジンコントローラ
８１ ステッピングモータ
８２ モータ駆動ドライバ
８３ ＣＰＵ
８６ 周波数制御手段
８７ スローアップ起動判定手段
９０ 回転検出ユニット
９１ パルス板
９２ 回転検出センサ 76 Paper discharge roller 78 Tip detection sensor 80 Engine controller 81 Stepping motor 82 Motor drive driver 83 CPU
86 Frequency control means 87 Slow-up activation determination means 90 Rotation detection unit 91 Pulse plate 92 Rotation detection sensor

Claims (3)

ステッピングモータに与える駆動周波数を制御する周波数制御手段を備えるモータ制御装置において、
前記ステッピングモータの駆動力を得て回転する回転部材の回転が開始されたことを検出する回転検出部材を備え、
前記周波数制御手段により前記ステッピングモータに自起動周波数が与えられた後、前記回転検出部材を用いて前記回転部材の回転が開始されたことを確認したときに、前記ステッピングモータのスローアップを開始し、前記周波数制御手段によって前記ステッピングモータに与える駆動周波数を自起動周波数より目標周波数まで増加させる制御を行うことを特徴とするモータ制御装置。 In a motor control device comprising frequency control means for controlling the drive frequency applied to the stepping motor,
A rotation detecting member for detecting that rotation of the rotating member that rotates by obtaining the driving force of the stepping motor is started;
After the self-starting frequency is given to the stepping motor by the frequency control means, when it is confirmed that the rotation of the rotating member is started using the rotation detecting member, the stepping motor starts to slow down. A motor control device that performs control to increase a drive frequency applied to the stepping motor from the self-starting frequency to a target frequency by the frequency control means. 前記回転検出部材は、前記回転部材の回転軸に取り付けられる複数のスリットが形成されたパルス板と、前記パルス板の前記スリットを通過した光を受光する回転検出センサと、から成り、
前記回転検出センサより出力される信号の変化に応じて、前記回転部材の回転が開始されたことを確認することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。 The rotation detection member includes a pulse plate formed with a plurality of slits attached to a rotation shaft of the rotation member, and a rotation detection sensor that receives light that has passed through the slit of the pulse plate,
The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device confirms that the rotation of the rotation member is started in response to a change in a signal output from the rotation detection sensor. 請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置と、記録紙に熱を与えることで記録紙に付着したトナーを当該記録紙に定着させる定着ユニットと、前記定着ユニットを通過した記録紙を排出するための排紙ローラと、前記排紙ローラを回転させるためのステッピングモータと、を備えており、
前記排紙ローラが前記回転部材を構成することを特徴とする画像形成装置。 3. The motor control device according to claim 1; a fixing unit that fixes toner attached to the recording paper by applying heat to the recording paper; and discharges the recording paper that has passed through the fixing unit. A paper discharge roller for rotating the paper discharge roller, and a stepping motor for rotating the paper discharge roller,
The image forming apparatus, wherein the paper discharge roller constitutes the rotating member.
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